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Schienenstoßverbindung mittels Stoßbrücke Die hiermit dargelegte Erfindung
bezweckt eine Verbesserung der Schienenstoßverbindung durch eine besondere Ausbildung
der in der Gleistechnik bekannten Schienenstoßbrücke mit der Wirkung einer zur Gleichrichtung
der Schienenenden unter der Radlast ausreichend kräftigen Einspannung der Schienen.
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Schienenstoßbrücken sind sowohl als kürzere Brücken über zwei Querschwellen
wie auch als längere Brücken über drei und mehr Schwellen bekannt. Die Schienen
liegen auf ihnen entweder vollflächig oder vorherrschend bei größerer Brückenlänge,
vermittels Unterlagplatten über den unterstützenden Schwellen auf und sind darin
an diesen Auflagestellen mit Klemmen längsverschieblich auf der Brücke befestigt.
Bei vollflächigem Aufliegen der Schienen wird deren Befestigung auch durch eine
Reihe von Klemmen bewirkt.
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Auf solche Weise sind die Schienen auf der Brücke lediglich gegen
Abheben und seitliche Verschiebung gesichert, nicht aber auch gegen die bekannte
nachteilige nach oben konvexe Aufbiegung der Endlängen unter dem durch die Radlast
aufkommenden negativen Biegungsmoment, so daß die Bildung eines Knickes der Durchbiegungslinie
des Schienenstranges am Stoß auch dann nicht verhindert wird, wenn die Befestigungsklemmen
vQllig unnachgiebig gemacht werden könnten. Dazu ist die Einspannungslänge auf kurzen
Stoßbrücken zu klein und bei längeren Stoßbrücken ist deren Durchbiegung unvermeidbar.
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Die stark vergröberte Darstellung der Durchbiegungen
in
der Abb. i läßt erkennen, daß bei einer Niederhaltung der Schienen nur an den Enden
und in der Mitte der Brücke die Schienenendlängen nicht in eine der Durchbiegung
der Brücke gemäße konkave Biegung gezwungen werden, sondern sich nach wie vor, soweit
sie nicht durch die Seitenlaschen verspannt werden, mit zunächst unmerklichem und
mit Verschleiß der Laschenanlageflächen wachsendem Winkel zwischen den Endtangenten
ihrer Durchbiegungslinien einstellen können, womit es zu der schädlichen, weil schlagartigen
Anlaufwirkung der Radlast auf das Ende der Anlaufschiene kommt.
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Und liegen die Schienen vollflächig auf der Brücke auf und werden
sie auch mit einer Reihe von Klemmen auf ihr befestigt, so zwingen die Schienen
als der biegungssteifere Teil die Brücke zur Anpassung an ihre konvexe Durchbiegung,
wie die Abb. 2 stark vergröbert erkennen läßt, soweit nicht die bei der Kürze der
Einspannungslänge äußerst stark beanspruchten Schrauben nachgeben.
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Zur Abstellung dieses Mangels zeigt die Erfindung eine grundlegend
andere Befestigung der Schienen auf der Brücke zwecks wellenförmiger Durchbiegung
der Fahrfläche auch am Stoß trotz des unvermeidlichen Nachgebens der Stoßbrücke
derart, daß so die Seitenlaschen in ihrer Einspannwirkung unterstützt werden und
ihre nachteilige Schwächung durch Ausschnitte für die Schienenbefestigung an stärkst
beanspruchter Stelle vermieden wird. Zugleich stellt die Erfindung sich die Aufgabe,
die nötige große Biegungssteife der Brücke in ihrem mittleren Teil möglichst wirtschaftlich
im Materialaufwand zu bewirken und die Arbeit der Verlegung zu erleichtern.
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Die Lösung dieser grundlegenden Gedanken und ihre `'Wirkung werden
mit den Abb.3 bis 6 und weiterhin mit den Abb.7 bis io aufgezeigt. Die Abb. 3 bis
6 stellen Seitenansichten der Stoßbrücke mit den Schienenenden und deren Befestigung
dar; die Abb. 7 bis io zeigen in kleinerem Maße in Aufsicht verschiedene Arten der
Verbindung von Brücke und Schwellen zu einem Verbundkörper für die angezielte Schieneneinspannung
und die Druckübertragung auf die Bettung zugleich.
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Die Abb.3 zeigt eine Stoßbrücke, die in bekannter Art lösbar auf drei
Querschwellen aus beliebigem Material aufliegt. Die Schienen liegen, wie bekannt,
vermittels loser Unterlagplatten e nur auf den Brückenenden bei c und in Brückenmitte
m auf. Im Gegensatz zu der bekannten Befestigungsweise gemäß Abb. i werden die Schienen
nicht in Brückenmitte dicht neben der Stoßfuge befestigt, sondern mittels besonders
kräftiger Klemmen k an den Stellen d etwa in der Mitte der frei tragenden Schienenlängen
c-m und m-c. Links zeigt die Abb. 3 die Klemme, lediglich zur Festhaltung der Schiene
angezogen. Rechts ist die Wirkung stärkeren Anziehens der Klemme k zur Erzeugung
eines positiven Biegungsmomentes auf die Schiene und einer fast unmerklichen konkaven
Durchbiegung der Schiene, in der Zeichnung stark vergröbert, dargestellt. Diese
Wirkung wird trotz stärkerer Aufbiegung der weniger biegungssteifen Stoßbrücke erreicht.
Diese Vorspannung der Schiene wird bei der Montage des Stoßes so bemessen, daß die
leichte Anhebung der Fahrfläche an der Stoßfuge mit der Gesamtdurchbiegung der Brücke
und Schienen unter der Radlast ausgeglichen wird und sich die angezielte Wellenform
der Durchbiegungslinie einstellt. Die Abb. 4 stellt diesen Zustand unter der Last
dar.
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Die frei tragenden Längen c-;;t bzw. »t-c der Schienen, wie sie zur
Ausübung der Vorspannung der Schienen erforderlich sind, können auch mit aufgebogener
Form der Stoßbrücke erreicht werden, wie sie mit Abb. 5 dargestellt ist. Sie macht
besondere Auflagerplatten e entbehrlich.
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Die Abb. 6 zeigt eine Ausbildung der Stoßbrücke entsprechend der oben
herausgestellten Aufgabe, die Stoßbrücke in ihrem stark beanspruchten mittleren
Teil zusätzlich biegungssteif zu gestalten und doch den Materialaufwand dafür möglicht
sparsam zu halten. Hierzu wird die Auflagerplatte e unter den Schienenenden über
Brückenmitte yn nicht einfach lösbar, aufgelegt, sondern durch Verschweißung mit
der Brücke fest verbunden. Außerdem wird sie über den Bedarf für die Schienenauflagerung
hinaus verlängert, so daß sie gleichzeitig als Verstärkungslamelle des Brückenquerschnitts
wirkt. Zur Vermeidung einer Verkürzung der frei tragenden Schienenlängen m-c und
eines kantigen Aufsitzens des Schienenfußes ist ihre Oberfläche leicht abgewölbt.
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Außerdem wird die Brücke nicht lösbar auf eine Stoßschwelle aufgelegt,
sondern es wird unter Zweiteilung der Schwelle, wie mit Abb. 7 dargestellt, ein
Querschwellenstück als eine Art Platte mittels Verschweißung mit der Brücke verbunden
und bewirkt als breite Lamelle eine weitere sehr wesentliche Verstärkung der Brücke
gegen Durchbiegung.
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So wird ohne zusätzlichen Materialaufwand und sogar mit Einsparung
des zur Druckübertragung auf die Bettung wirkungslosen, weil nicht unterstopften
Mittelstücks der Stoßschwelle ein sehr biegungssteifer Mittelteil der Stoßbrücke
gewonnen.
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Auf Schienenbefestigung neben der Stoßfuge wird, weil entbehrlich,
verzichtet. Dies läßt nicht nur Einsparung zu, sondern bringt den wesentlichen Nebenvorteil
ein, daß kräftige Winkellaschen auf der ganzen Länge zwischen den Klemmen k ohne
schwächenden Ausschnitt ihres waagerechten Schenkels angebracht werden können. Sie
unterstützen wirksam die Verspannwirkung der Brücke. Werden sie in bekannter Weise
mit einem in der Stoßfuge sitzenden besonders starken Schraubenbolzen f befestigt,
wie in Abb. 6 eingezeichnet, so wird auch eine Schwächung des Schienenstegs in dem
Raum über dem festen Schienenauflager vermieden.
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Die Abb. 6 zeigt eine in ihrer Höhe nicht änderbare Auflagerplatte
e unter den Schienenenden. Natürlich kann dieses Auflager auch nachstellbar gemacht
und damit die Einspannwirkung der Klemmen k ergänzt werden. In einfacher und bekannter
Weise
kann dies bewirkt werden durch Eintreiben flacher Keile. Eine dafür eingerichtete
Auflagerplatte e ist mit Abb. i9 aufgezeigt. Ihre zur seitlichen Festhaltung des
Schienenfußes nötigen Randleisten lt haben entsprechende Ausschnitte für
die Flachkeile g, die so zugleich gegen eine Querverschiebung infolge Längsbewegung
der Schienenenden gesichert sind. Die Abb. 15 läßt dies auch in Seitenansicht erkennen.
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Die richtige Lage der Schienenstoßfuge in Mitte des Auflagers e kann
in bekannter Weise durch angeschweißte Nocken ii an den Randleisten h, ersichtlich
in Abb. i9, gesichert werden. Die Schienenenden stoßen gegen diese Nocken mit entsprechenden
Ausschnitten der Schienenfußecken bei geschlossener Stoßfuge an.
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Konstruktive Abwandlungen der vorstehend beschriebenen Grundform der
Stoßbrücke sind mannigfach möglich. Die Abb.7 zeigt ein Aufliegen des kreuzförmigen
Verbundkörpers der Brücke auf normalen Nachbarquerschwellen. Die Abb. 8 zeigt eine
dreifüßige Stoßbrücke derart, daß außer der Stoßschwellenplatte noch zwei Querschwellenstücke
unter den Brückenenden mittels Verschweißung befestigt sind. Ein solches Stoßbrückenpaar
ersetzt dann zugleich die Stoßschwelle und die zwei Nachbarschwellen und läßt wesentlich
an Kleineisen für die Schienenbefestigung sparen.
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Die Abb. 9 zeigt eine Stoßbrücke, deren Schwellenansätze aus einem
breiten, durch einen Längsmittelsteg versteiften Blech besonderen Profils im Preßverfahren
geformt sind, wie dies mit der Abb. 18 im Querschnitt dargestellt ist. Es werden
so die Randstege der Schwellenstücke und auch der Brücke gebildet und die Brücke
ebenfalls zur Druckübertragung auf die Bettung ausgebildet. Lediglich an ihrer Unterseite
sind einige Fehlstücke v einzuschweißen.
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Die Abb. io zeigt mit der dazu gehörigen Querschnittsdarstellung i
i eine vereinfachte Stoßbrücke für leichteren Betrieb in Form einer durchgehend
breiten, mit Längsmittelsteg verstärkten Langschwelle, an deren Unterseite die Querversteifungsrippen
v eingeschweißt sind.
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Die Stoßbrückenformen nach Abb. 7 und 8 können in ihrem Querschnitt
und der diesem angepaßten Verbindung mit den tragenden Querschwellenstücken a so
mannigfach verschieden durchgebildet werden, daß hier nur beispielhaft einige wenige
Möglichkeiten der Gestaltung mit den Abb. 12, 13, 14 und 15, 16, 17 aufgezeigt werden
sollen.
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Nach Abb. 12 und 13 sitzt die Brücke auf den unterschweißten Schwellenstücken
flächig auf. Nach Abb. 14 mit 15 ist die Brücke aus einem starken T-Eisen gebildet,
dessen Steg unter Einschneidung in die oberen Stege besonders profilierter Schwellenstücke
mit diesem verschweißt ist. Schwellendecke und Brücke versteifen und verstärken
sich so gegenseitig.
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Abb. 16 zeigt eine Altschiene als Stoßbrücke. An deren Steg sind die
sechs kurzen SchwellenstÖcke nach Art von Armen seitlich angeschweißt.
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Die Abb.17 zeigt einen trogförmigen Querschnitt der Brücke, der durch
die untergeschweißten Schwellenstücke gegen Querverbiegung versteift ist. Die Einspannung
der Schiene muß hier mit anderen Mitteln als Klemmen erfolgen.
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Die Abb. 17 zeigt hierfür linksseits einen Keil k, der durch Öffnungen
in den Rippen r der Brücke eingetrieben wird und dabei den Schienenfuß niederdrückt.
Er wird zweckmäßig, wie bekannt, als Hohlkeil geformt, der sich unter starkem senkrechtem
Druck bis zum satten seitlichen Anliegen in seiner Keilführung verformt.
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Rechtsseits zeigt die Abbildung ein Formstück i, das mit Zapfen in
die Rippe r eingreift und durch eine Steckschraube q angezogen wird und dabei vermittels
des keiligen Paßstückes o den Schienenfuß niederdrückt.